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时间:2020-03-17
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1、XX11高频实验指导书(简版) 一、实验预习1.预备知识●三点式LC振荡器●克拉泼电路●电源电压、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器工作的影响2.实验用仪器●LC振荡器与射随放大电路模块●双踪示波器●频率计●万用表 二、实验目的1.了解电子元器件和高频电子线路实验系统2.掌握电容三点式LC振荡电路的实验原理解析,熟悉其各元件功能;3.了解静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响4.了解负载变化对振荡器振荡幅度的影响。 三、实验电路工作原理1..概述LC振荡器实质上是满
2、足振荡条件的正反馈放大器。 LC振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。 从交流等效电路可知由LC振荡回路引出三个端子,分别接振荡管的三个电极,而构成反馈式自激振荡器,因而又称为三点式振荡器。 如果反馈电压取自分压电感,则称为电感反馈LC振荡器或电感三点式振荡器;如果反馈电压取自分压电容,则称为电容反馈LC振荡器或电容三点式振荡器。 在几种基本高频振荡回路中,电容反馈LC振荡器具有较好的振荡波形和稳定度,电路形式简单,适于在较高的频段工作,尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达儿
3、百MHz~GHZ。 2.LC振荡器的起振条件一个振荡器能否起振,主要取决于振荡电路自激振荡的两个基本条什,即振幅起振平衡条件和相位平衡条件。 3.LC振荡器的频率稳定度频率稳定度表示在一定时间或一定温度、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度,常用表达式△f0/f0来表示(f0为所选择的测试频率△f0为振荡频率的频率误差,Δf0=f02—f01;f02和f01为不同时刻的fo),频率相对变化量越小,表明振荡频率的稳定度越高。 由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素,所以要提高频率稳定度,就要设法提
4、高振荡回路的标准性,除了采用高稳定和高Q值的回路电容和电感外,其振荡管可以采用部分接入,以减小晶体管极间电容和分布电容对振荡回路的影响,还可采用负温度系数元件实现温度补偿。 4.LC振荡器的调整和参数选择见教材图3-1电容三点式LC振荡器交流等效电路 (1)静态工作点的调整合理选择振荡管的静态工作点,对振荡器工作的稳定性及波形的好坏,有一定的影响偏置电路一般采用分压式电路。 当振荡器稳定工作时,振荡管工作在非线性状态,通常是依靠晶体管本身的非线性实现稳幅。 若选择晶体管进入饱和区来实现稳幅,则将
5、使振荡回路的等效Q值降低,输出波形变差,频率稳定度降低。 因此,一般在小功率振荡器中总是使静态工作点远离饱和区靠近截止区。 (2)振荡频率f?f的计算12?L(c?cT)式中CT为C 1、C2和C3的串联值,因C1(300p)>>C3(75p),C2(1000P)>>(75p),故CT≈C3,所以,振荡频率主要由L、C和C3决定。 C (3)反馈系数F?1F的选择C2反馈系数F不宜过大或过小,一般经验数据F≈0.1~0.5,本实验取1R0136K1TP01F?300?0.31000+5V131
6、U01L7805Vout1R033K1C020.1uF1E011R05100??10uF/25VGND21W012KVin11R092K+12V11C100.1uF1LED01LED75pF1L012.2uH1C111W022K1C100pF031Q0190181K011C04300pF1R061K1C12220pF1R0751K1P011C010.033uF1C061C0710pF51pF1C081C09100pF150pF1Q0290181R0220K87651R041K1S031R08510??1
7、TP02SW-DIP41C051000pF12341C13220pF1GND图3-4LC振荡器实验电路5.克拉波电路图3-2为串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼振荡电路。 6.电容三点式LC振荡器实验电路电容三点式LC振荡器实验电路如图3-4所示。 图中1K01打到“S”位置(右侧)时,为改进型克拉泼振荡电路,打到“P”位置(左侧)时,为改进型西勒振荡电路。 开关IS03控制回路电容的变化。 调整1W01可改变振荡器三极管的电源电压。 1Q02为射极跟随器。 1TP02为振荡器直流电压测
8、量点。 1W02用来改变输出幅度。 四、实验内容1.用示波器观察振荡器输出波形,2.测量振荡器电压峰—峰值Vp-p,3.用频率计测量振荡频率(也可以用示波器直接读)4.测量振荡器的幅频特性。 5.测量电源电压变化对振荡器频率的影响。 五、实验步骤一.LC振荡器实验步骤1.图示介绍“1”1S03通过拨码开关,来改变输出波形的频率“2”1K01电路的选择,是串联还是并联。 “3”1W02输出幅度调节的电位器。 “4”1W01改变三极
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